Transcript KOMPENDIUM analisis spatial pertanian

ANALISIS SPATIAL
DALAM
PERTANIAN
Bahan kajian pd MK Pertanian Berlanjut
Diabstraksikan oleh:
smno jursntnh.fpub ….. Sept2012
G.I.S. = S.I.G.
GIS = SIG merupakan seperangkat peralatan komputer dan
seperangkat program-komputer untuk:
1. Entry dan Editing,
2. Penyimpanan,
3. Query dan Retrieval,
4. Transformasi,
5. Analysis, dan
6. Display (soft copy) dan printing (hard copy)
........ Data spasial.
Semua data dalam GIS bersifat geo-referensi, yaitu
dilokasikan dengan koordinat geografis menggunakan sistem
referensi tertentu (Sistem Koordinat).
Diunduh dari: Lecture Notes: “Land Evaluation”. By David G. Rossiter. Cornell University, College of Agriculture & Life Sciences, Department
of
2
Soil, Crop, & Atmospheric Sciences. August 1994….. 2/10/2012
G.I.S. = S.I.G.
Koordinat Bola
Dua koordinat menentukan posisi pada permukaan bumi yang elipsoid:
1.
Latitude = garis lintang (sebelah utara atau selatan equator) dan
longitude = garis bujur (sebelah timur atau barat dari standar meridian
di Greenwich, England)
2.
Latitude dan longitude diukur dengan satuan derajat (busur) (360°
dalam suatu lingkaran), minutes (60’ dalam 1°) dan detik (60” dalam
1”).
The mean minute of latitude defines one nautical mile = 1,852m.
Therefore the equator-to-pole distance is (60’ °-1 x 90°) x 1.852km ’-1 =
10,000 km exactly. An arc-second of latitude, and of longitude at the
equator, is thus 1,852/60 = 30.866¼m. A degree of latitude, and of
longitude at the equator, is 60° * 1.852km °-1= 111.12km.
3.
Diunduh dari: Lecture Notes: “Land Evaluation”. By David G. Rossiter. Cornell University, College of Agriculture & Life Sciences, Department
of
3
Soil, Crop, & Atmospheric Sciences. August 1994….. 2/10/2012
DATA
SPATIAL
Diunduh dari:
….. 29/9/2012
Data Spasial dan
Data Deskriptif / Non-Spasial
• Data Spasial berupa titik, garis, poligon (2-D),
permukaan (3-D), terdiri dari informasi posisi
geografis
• Data Deskriptif merupakan uraian atau atribut
data spasial (notasi, tabel, hasil pengukuran,
kategori obyek, penjelasan hasil analisis /
prediksi dll.)
Diunduh dari:
staff.ui.ac.id/internal/130522693/material/sig2z_5.ppt….. 29/9/2012
5
Data Spasial dan
Data Deskriptif / Non-Spasial
• Contoh:
Data Obyek Kampus UB
• Data Spasial: merupakan data grafik berbentuk poligon
yang merupakan “area tertutup” yang menghubungkan
posisi-posisi geografis di lokasi Kampus UB
• Data Non-Spasial: Luas Kampus, Jumlah Fakultas, Jumlah
Bangunan, Jumlah Mahasiswa, Rata-Rata Umur
mahasiswa, Beban studi mahaisswa, dll.
Diunduh dari:
staff.ui.ac.id/internal/130522693/material/sig2z_5.ppt….. 29/9/2012
Data Spasial
(Sumber: Purwadhi, 1997)
FORMAT TITIK
-Koordinat Tunggal
-- Tanpa panjang
- Tanpa luasan
CONTOH:
- Lokasi Gardu
- Letak pohon
Diunduh dari:
FORMAT GARIS
FORMAT POLIGON
FORMAT PERMUKAAN
- Koordinat dengan titik
awal dan akhir sama
- Mempunyai panjang/
perimeter dan luasan
- Area dengan koordinat
vertikal
- Area dengan
ketinggian
CONTOH:
CONTOH:
CONTOH:
- Jalan, Parit
- Utility
- Tanah Lapangan
- Bangunan
- Koordinat titik
awal dan akhir
- Mempunyai panjang
tanpa luasan
- Peta slope
- Bangunan bertingkat
staff.ui.ac.id/internal/130522693/material/sig2z_5.ppt….. 29/9/2012
7
Data Deskriptif
(Sumber: Purwadhi, 1997)
FORMAT TABEL
FORMAT LAPORAN FORMAT PERHITUNGAN FORMAT GRAFIK ANOTASI
- Kata-kata
- Teks
- Kode alfanumerik - Deskripsi
- Angka-angka
- Angka-angka
- Hasil
- Kata-kata
- Angka-angka
- Simbol
CONTOH:
- Hasil proses
- Indikasi
- Atribut
CONTOH:
- Jarak
- Inventarisasi
- Luas
CONTOH:
- Nama obyek
- Legenda
- Grafik/Peta
Diunduh dari:
CONTOH:
- Perencanaan
- Laporan proyek
- Pembahasan
staff.ui.ac.id/internal/130522693/material/sig2z_5.ppt….. 29/9/2012
8
4-Tingkat Model Data Spasial
• Gambar kenyataan (reality): persis seperti apa
yang dapat dilihat / external representation;
• Gambar abstrak (conceptual);
• Gambar kejadian tertentu (logical): berbentuk
diagram atau tabel / relational;
• Berkas struktur fisik (physical): bentuk
penyimpanan pada perangkat keras komputer.
Diunduh dari:
staff.ui.ac.id/internal/130522693/material/sig2z_5.ppt….. 29/9/2012
9
7 fenomena geografis dan penggambarannya dengan Titik
Garis Area (TGA / PLA)
• Data kenampakan seperti garis pantai (feature data - garis)
• Unit area seperti ukuran panjang / luas (aerial unit – garis /
poligon)
• Jaringan topologi seperti jaringan jalan (topology network - garis)
• Catatan sampel seperti lokasi yang dipilih (sample record - titik)
• Data permukaan bumi seperti obyek ruang terbuka hijau (surface
data – poligon dan informasi ketinggian)
• Label / teks pada data seperti nama jalan (table/text data - titik)
• Data simbol seperti kota = bulat, gunung = segitiga (titik).
Diunduh dari:
staff.ui.ac.id/internal/130522693/material/sig2z_5.ppt….. 29/9/2012
10
Representasi Data Dengan Simbol TGA
• Simbol Titik
– data kualitatif : Kota: simbolnya bulat; Gunung: simbolnya segitiga.
– data kuantitatif: Populasi kota: angka besarnya populasi; Tinggi gunung: angka
tingginya gunung (m).
• Simbol Garis
– data kualitatif: jalan: garis merah; sungai: garis biru; batas negara: garis hitam;
sesuai dengan bentuk nyata atau khayal, pola atau karakteristik dari unsur yang
diwakilinya.
– data kuantitatif:
(1) merupakan gambaran unsur garis yang dapat menunjukkan unsur
besaran secara sebanding, jalan tol: garis tebal, jalan kampung: garis
tipis;
(2) menghubungkan titik (tempat) yang mempunyai kuantitas (nilai) sama,
Misalnya: garis kontur isobar menghubungkan tempat-tempat dengan
tekanan udara yang sama;
(3) garis dengan tanda arah (panah) menyatakan arah gerakan. Misalnya:
arah angin atau arah perpindahan penduduk.
Diunduh dari:
staff.ui.ac.id/internal/130522693/material/sig2z_5.ppt….. 29/9/2012
11
Representasi Data Dengan Simbol TGA
• Simbol poligon atau area atau wilayah:
– Data kualitatif, misalnya: wilayah pertanian dan
wilayah hutan lindung yang dapat dibedakan dengan
memberi warna area tersebut dengan kuning dan
hijau atau dengan deskripsi textual. Simbol area .
– Data kuantitatif, misalnya: peta kepadatan
penduduk yang tingkat kepadatannya dapat
dibedakan dengan warna yang semakin gelap
menyatakan
semakin
padat
atau
dengan
mencantumkan nilai statistiknya.
Diunduh dari:
staff.ui.ac.id/internal/130522693/material/sig2z_5.ppt….. 29/9/2012
Pendekatan / Model Ruster pada Representasi Data TGA
• Semua obyek geografis dalam bentuk TGA dinyatakan dengan
sel atau piksel (luasan kecil) yang merupakan titik yang
mempunyai koordinat dan atribut.
• Merupakan pendekatan yang sesuai dengan data inderaja
berupa citra dijital yang merupakan salah satu data masukan
SIG.
• Keuntungan dan keterbatasannya:
– Membutuhkan tempat penyimpanan data yang besar
– Penyajian kurang baik / kurang halus tergantung resolusi
– Representasi yang sangat kompatibel dengan proses
komposit lapis data SIG
– Merupakan data baku pembentuk citra dijital pada sistem
penginderaan jauh.
Diunduh dari:
staff.ui.ac.id/internal/130522693/material/sig2z_5.ppt….. 29/9/2012
13
Pendekatan / Model Vektor pada Representasi Data TGA
• Merupakan representasi yang cocok untuk penyajian dalam
format peta (konvensional).
• Obyek geografis disajikan dalam titik atau segmen garis.
• Keuntungan dan keterbatasannya:
– Membutuhkan tempat penyimpanan data yang kompak
– Penyajian garis yang sangat halus
– Proses overlay dan perhitungan luas area memerlukan
algoritma yang lebih kompleks
– Merupakan data baku pembentuk data spasial untuk
keperluan SIG / peta.
Diunduh dari:
staff.ui.ac.id/internal/130522693/material/sig2z_5.ppt….. 29/9/2012
14
Representasi Data TGA dengan Pendekatan Raster dan
Vektor
(Sumber: Purwadhi, 1997)
Diunduh dari:
staff.ui.ac.id/internal/130522693/material/sig2z_5.ppt….. 29/9/2012
15
REPRESENTASI DATA SPASIAL
There are two conceptual representations used in GISs:
grid (sometimes called ‘raster’) and vector.
Secara eksplisit berbentuk struktur data raster:
Atribut obyek dinyatakan dengan simbol / warna / tingkat keabuan yang
merupakan nilai sel atau piksel
Secara implisit berbentuk struktur data vektor dengan bentuk
topologi titik/garis/area (poligon):
Atribut obyek dinyatakan dengan himpunan vektor yang menyatakan
keterhubungan (relational)
Diunduh dari:
staff.ui.ac.id/internal/130522693/material/sig2z_5.ppt….. 29/9/2012
16
Representasi grid atau ‘raster’ suatu Peta
Ide Dasar:
Area peta dibagi menjadi sel-sel (kadangkala secara salah kaprah
disebut dengan pixels), biasanya berbentuk bujur-sangkar, atau empat
persegi panjang, atau grid yang teratur..
Each cell is supposedly homogeneous, in that the map is incapable of providing
information at any resolution finer than the individual cell. The map shows
exactly one value (land use, elevation, political division...) for each cell.
(Formerly, this representation was referred to as a raster. The name ‘raster’
comes from the original display technology: a scanning CRT, like a television
screen, and refers to the left-to-right, top-to-bottom scanning.)
Grid-cell merupakan satu-satunya unit informasi spasial dan unit
analisis.
Diunduh dari: Lecture Notes: “Land Evaluation”. By David G. Rossiter. Cornell University, College of Agriculture & Life Sciences, Department
of
17
Soil, Crop, & Atmospheric Sciences. August 1994….. 2/10/2012
Representasi
‘Vector’ suatu Peta
Ide Dasar:
Titik-titik pada suatu peta disimpan dalam komputer dengan koordinatnya secara
tepat (persis) (to the
precision of the original map and the storage capacity of the computer).
1.
Points can be connected to form lines (straight or described by some other parametric
function) or chains;
2. Chains can be connected back to the starting point to enclose polygons or areas.
Each of these spatial entities may have an identifier which is a key to an attached
database containing the attributes (tabular data) about the entity. All the
information about a set of spatial entities can be kept together, i.e., multithematic maps.
Contoh:
1. A point which represents a population center may have a database entry for its name,
population, mean income etc.
2. A line which represents a road may have a database entry for its route number, number of
lanes, traffic capacity etc.
3. A polygon which represents a soil map unit may have a atabase entry for the various soil
characteristics (depth, parent material, field texture...).
Diunduh dari: Lecture Notes: “Land Evaluation”. By David G. Rossiter. Cornell University, College of Agriculture & Life Sciences, Department
of
18
Soil, Crop, & Atmospheric Sciences. August 1994….. 2/10/2012
The ‘Vector’ representation of a map
Keunggulan representasi Vektor:
1. Precision is only limited by the quality of the original data
(very rarely by the computer representation);
2. Very space-efficient, since only points about which there is
information or which form parts of boundaries are stored,
information for the areas between such points are inferred
from the topology;
3. Adanya topology meudahkan analisis spasial;
4. Kualitas output sangat bagus.
Dalam representasi vektor, berbagai satuan geografis
(titik-titik, rantai, poligon) mempunyai hubungan spasial
yang definit, disebut topology.
Diunduh dari: Lecture Notes: “Land Evaluation”. By David G. Rossiter. Cornell University, College of Agriculture & Life Sciences, Department
of
19
Soil, Crop, & Atmospheric Sciences. August 1994….. 2/10/2012
ANALISIS
DATA SPASIAL
Diunduh dari:
….. 29/9/2012
METODE SPATIAL
 Hukum pertama tentang geografi dikemukakan oleh
Tobler : “segala sesuatu saling berhubungan satu dengan
yang lainnya, tetapi sesuatu yang dekat lebih mempunyai
pengaruh daripada sesuatu yang jauh” (Anselin, 1988)
 Metode spasial merupakan metode untuk mendapatkan
informasi pengamatan yang dipengaruhi oleh RUANG
atau LOKASI.
Diunduh dari:
statisticsanalyst.files.wordpress.com/2011/08/analisis-data-spasial.ppt….. 29/9/2012
Type data spasial
 Data Titik (Point Pattern Analysis)
Menunjukkan lokasi yang berupa titik, misalnya berupa :
 Longitude dan latitude
 x and y.
 Data line (Geostatistical Data)
 Permukaan spasial kontinyu
 Data area (Polygons atau Lattice Data)
Menunjukkan lokasi yang berupa luasan; seperti suatu
negara, kabupaten, kota, daerah perwahan, perkebunan, dan
sebagainya.
Diunduh dari:
statisticsanalyst.files.wordpress.com/2011/08/analisis-data-spasial.ppt….. 29/9/2012
Data Titik
https://wiki.smu.edu.sg/1112t2is415g1/Assignment_4:_Spatial_Data_Analysis_of_Point_Patterns
Diunduh dari:
statisticsanalyst.files.wordpress.com/2011/08/analisis-data-spasial.ppt….. 29/9/2012
Data Garis
Basement depths estimated from the
geostatistical inversion of gravity data
with no well constraints on the basement
interface.
http://www.scielo.org.ve/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S079840652008000200007&lng=en&nrm=iso&ignore=.html
Diunduh dari:
statisticsanalyst.files.wordpress.com/2011/08/analisisdata-spasial.ppt….. 29/9/2012
Data Area
http://sosbud.kompasiana.com/2010/08/26/sekilas-korelasi-kondisi-geologi-dan-kemiskinan-di-jawa-timur/
POLA SPATIAL
 Spatial pattern atau pola spasial adalah sesuatu yang
menunjukkan penempatan atau susunan benda-benda di
permukaan bumi (Lee & Wong, 2001).
 Spatial pattern dapat menjelaskan bagaimana fenomena
geografis terdistribusi dan bagaimana perbandingannya
dengan fenomena-fenomena lainnya.
 Statistika Spasial merupakan alat yang banyak digunakan
untuk mendeskripsikan dan menganalisis pola-pola spatial
tersebut, yaitu bagaimana objek-objek geografis terjadi dan
berubah di suatu lokasi. Selain itu juga dapat membandingkan
pola objek-objek tersebut dengan pola objek-objek yang
ditemukan di lokasi lain.
Diunduh dari:
statisticsanalyst.files.wordpress.com/2011/08/analisis-data-spasial.ppt….. 29/9/2012
POLA SPATIAL
Bentuk-bentuk pola spasial
clustered
random
uniform
clustered
random
uniform
Diunduh dari:
clustered
statisticsanalyst.files.wordpress.com/2011/08/analisis-data-spasial.ppt….. 29/9/2012
POLA SPATIAL
 Beberapa metode untuk mendeteksi pola spasial:
1. Analisis Quadran
2. Kernel Density Estimation (K means)
3. Nearest Neighbor Distance.
 Metode-metode tersebut hanya menganalisai
penyebaran lokasi dari suatu titik namun tidak
membedakan titik-titik berdasarkan atributnya.
 Autokorelasi Spasial merupakan metode analisis
yang menganalisis pola-spatial dari penyebaran
titik-titik dengan membedakan lokasinya dan
atributnya.
Diunduh dari:
statisticsanalyst.files.wordpress.com/2011/08/analisis-data-spasial.ppt….. 29/9/2012
Autokorelasi Spasial
Autokorelasi spasial didefinisikan sebagai penilaian
korelasi antar pengamatan/lokasi pada suatu variabel
Jika pengamatan x1, x2, …, xn menunjukkan saling
ketergantungan terhadap ruang, maka data tersebut
dikatakan terautokorelasi secara spasial
Beberapa metode (Lee&Wong, 2001) :
 Moran’s I
 Geary’s C
 LISA
Diunduh dari:
statisticsanalyst.files.wordpress.com/2011/08/analisis-data-spasial.ppt….. 29/9/2012
Matriks Bobot
 Hubungan kedekatan (neighbouring) antar lokasi dinyatakan dalam
matrik pembobot spasial W
 Matriks Bobot Tipe data spasial Point:
• Inverse jarak
• Kernel Gaussian
• Fungsi pembobotan bisquare
• Binary
 w11 w12 w13
w
w13 w23
21

W
 



wn1 wn 2 wn 3
 w1n 
 w2 n 
wij  

 w nn 
 Matriks Bobot Tipe data Spasial Area (LeSage, 1999):
1. Rook Contiguity (Persinggungan sisi)
2. Queen Contiguity (Persinggungan sisi-sudut)
3. Linear Contiguity (Persinggungan tepi)
4. Bhisop Contiguity (Persinggungan sudut)
5. Double Linear Contiguity (Persinggungan dua tepi)
6. Double Rook Contiguity (Persinggungan dua sisi)
Diunduh dari:
statisticsanalyst.files.wordpress.com/2011/08/analisis-data-spasial.ppt….. 29/9/2012
Pemodelan Spasial
 Metode regresi sederhana adalah metode yang memodelkan
hubungan antara variabel respon (y) dan variabel bebas (x1, x2,
... , xp), dinyatakan:
p
yi   0    k xik   i
k 1
 Pada metode penduga parameter OLS, asumsi residual yang
harus dipenuhi adalah identik, independen, dan berdistribusi
normal.
 Namun sering terjadi pelanggaran asumsi identik dan
independen
 Ada indikasi pengaruh spasial
Diunduh dari:
statisticsanalyst.files.wordpress.com/2011/08/analisis-data-spasial.ppt….. 29/9/2012
Pemodelan Spasial
 Berdasarkan Tipe Data spasial Titik:
a. Data cross-sectinal
 Geographically Weighted Regression (GWR)  Y ~ N( µ, σ2)
 Geographically Weighted Poisson Regression (GWPR)  Y ~ Poisson ( )
b. Data Time-Series
 STAR (Space-Time Autoregressive)
 GSTAR (Generalized Space Time Autregressive )
 Berdasarkan Tipe Data Spasial Area:
a. Data cross-sectinal
 SAR : Spatial Autoregressive Models
 SEM : Spatial Error Models
 CAR : Conditional Autoregressive Models
 SDM : Spatial Durbin Model
 SARMA:
Spatial Autoregressive Moving Average
b. Data Time-Series
 Panel Data
Diunduh dari:
statisticsanalyst.files.wordpress.com/2011/08/analisis-data-spasial.ppt….. 29/9/2012
Contoh Pemodelan Spasial Area
Autoregressive Model :
y : vektor berukuran p x 1,
ρ : koefisien dari variabel dependen spasial lag.
u : vektor error,
W: matrik terbobot dengan ukuran nxn.
β : vektor kx1 parameter regresi.
X : matrik berukuran nxk variabel prediktor
λ : koefisien dalam struktur spasial autoregressive
Diunduh dari:
statisticsanalyst.files.wordpress.com/2011/08/analisis-data-spasial.ppt….. 29/9/2012
Pengujian Efek Spasial
 Spatial Dependence
• Uji Moran’s I
• Uji Lagrange Multiplier (LM): LMerror untuk uji
dependensi spasial dalam error dan LMlag untuk
uji dependensi spasial dalam lag
 Spatial Heterogeneity
Uji Breusch-Pagan.
Diunduh dari:
statisticsanalyst.files.wordpress.com/2011/08/analisis-data-spasial.ppt….. 29/9/2012
Geographically Weighted Regression (GWR)
Sumber: Rokhana Dwi Bekti
Diunduh dari:
statisticsanalyst.files.wordpress.com/2011/08/analisis-data-spasial.ppt….. 29/9/2012
Model Umum :
Model Regresi Linear
p
yi   0    k xik   i
k 1

Model GWR
p
yi   0 (ui , vi )   xik  k (ui , vi )   i (u , v )
i
i
k 1
Menyatakan titik koordinat (longitude/bujur,
latitude/lintang) lokasi ke-i
Diunduh dari:
statisticsanalyst.files.wordpress.com/2011/08/analisis-data-spasial.ppt….. 29/9/2012
Geostatistika: Prediksi dan Interpolasi
Proses estimasi (pendugaan) data pada suatu lokasi yang tidak dapat
disampling (data missing) membutuhkan suatu model.
Namun pada beberapa penelitian memiliki permasalahan diantaranya
tidak ada model, hanya ada satu sampel data atau tidak ada teknik
inferensia yang dapat digunakan untuk mengestimasi data yang tidak
dapat disampling.
Geostatistik sangat berperan dalam hal tersebut, yaitu menggunakan
metode estimasi dengan tetap didasarkan pada model.
Pendugaan/prediksi data missing:
• Tetangga terdekat (nearest neighbour)
• Inverse distance
• Triangulasi
• Trend surface analysis
• Kriging
• Co Kriging
Variogram dan Semivariogram
untuk memodelkan data yang akan dianalisis
Diunduh dari:
statisticsanalyst.files.wordpress.com/2011/08/analisis-data-spasial.ppt….. 29/9/2012
ANALISIS
SPATIAL
Diunduh dari:
SMNO FPUB ….. 29/9/2012
ANALISIS SPATIAL
Analisis spasial merupakan sekumpulan metoda untuk menemukan
dan menggambarkan tingkatan/ pola suatu fenomena spasial,
sehingga dapat dimengerti dengan lebih baik .
Dengan melakukan analisis spasial, diharapkan muncul infomasi baru
yang dapat digunakan sebagai dasar pengambilan keputusan di bidang
yang dikaji. Metoda yang digunakan sangat bervariasi, mulai observasi
visual sampai ke pemanfaatan matematika/statistik terapan
(Sadahiro, 2006).
Analisis Spasial merupakan:
1. Sekumpulan teknik untuk menganalisis data spasial
2. Sekumpulan teknik yang hasil-hasilnya sangat bergantung pada
lokasi objek yang dianalisis
3. Sekumpulan teknik yang memerlukan akses terhadap lokasi objek
dan atribut-atributnya.
Diunduh dari:
http://www.scribd.com/doc/79962529/Analisis-Spasial….. 29/9/2012
METODA ANALISIS SPASIAL.
Berdasarkan Tujuannya, ada dua macam metode:
1. Analisis Spasial Exploratory, digunakan untuk mendeteksi adanya
pola khusus pada sebuah fenomenaspasial serta untuk menyusun
sebuah hipotesa penelitian. Metoda ini sangat berguna ketika hal
yang diteliti merupakan sesuatu baru, dimana peneliti tidak/
belum memiliki banyak pengetahuan tentang fenomena spasial
yang sedang dikaji.
2. Analisis Spasial Konfirmatory, dilakukan untuk mengonfirmasi
hipotesis penelitian. Metoda ini sangat berguna ketika peneliti
sudah memiliki cukup banyak informasi tentang fenomena spasial
yang sedang diamati, sehingga hipotesis dapat diuji keabsahannya.
Diunduh dari:
….. 29/9/2012
ANALISIS VISUAL
Analisis Visual merupakan tahapan yang sangat berguna untuk
menemukan dan memperjelas pola/ keterkaitan antara beberapa
objek dan fenomena yang terjadi di permukaan bumi.
Dengan melakukan visualisasi yang tepat, maka pola sebuah
fenomena yang rumit dapat dideteksi dengan lebih mudah.
Analisis ini dibedakan menjadi :
1. Visualisasi Atribut Objek Titik,
2. Visualisasi Distribusi Objek Titik
3. Visualisasi Pengelompokan Spasial.
Diunduh dari:
….. 29/9/2012
OPERASI SPASIAL
Pengolahan data dengan mempergunakan algoritma perhitungan
geometris terhadap objek spasial yangada untuk membantu
memahami sebuah fenomena spasial.
Ada banyak sekali jenis dan variasinya yang selanjutnya akan dibahas
pada Fungsi Spasial.
Dengan memaksimalkan kombinasi dari berbagai operasi spasial,
dapat dihasilkan informasi baru yang dapat digunakan sebagai dasar
pengambilan keputusan.
Beberapa jenis operasi spasial :
1.
2.
3.
4.
5.
Overlay Spasial (Spatial Overlay),
Pencarian Spasial (Spatial Search),
Operasi Buffer ( Buffer Operation),
Operasi Raster ( Raster Operation) ,
Operasi Jaringan ( Network Operation).
Diunduh dari:
….. 29/9/2012
FUNGSI ANALISIS SPASIAL
Secara detail, tipe, implementasi, atau jenis aktual fungsi analisis spasial dapat
dijumpai pada banyak pustaka (teori) dan perangkat lunak SIG, pengolahan citra
dijital ( remote sensing), fotogrametri, model permukaan dijital, dan CAD.
Diunduh dari: http://sia.eionet.europa.eu/DataTerris ….. 30/9/2012
Multiple GIS data layers
Spatial analysis refers to asking questions about spatial
relationships using a GIS. Spatial analysis questions
may range from the simple (e.g. the number of acres
within a watershed), to the complex (e.g. the number
of acres of mixed hardwood stands within 300 feet of
major streams that intersect publicly owned lands on
slopes greater than 30% within sub-basins known to
support Fall Chinook salmon).
Answers to these types of questions can be derived
through the analysis of single and multiple data layers
using a number of different analysis techniques such as
buffering, overlays and network analysis.
Diunduh dari: http://www.inforain.org/applegate/GIS.htm….. 30/9/2012
FUNGSI ANALISIS SPASIAL
TERRIS CONCEPT
TERRIS (Terrestrial Environment
Information System) merupakan GIS
yang mendukung data spasial yang
berhubungan dnegan aktivitas yang
dilakukan oleh ETCTE (The
European Topic Centre on Terrestrial
Environment).
1.
2.
3.
4.
Tugas utama ETCTE :
Kreasi dan koreksi data spasial
tentang lingkungan
Pengelolaan data Spatial :
Koleksi, harmonisasi, dan
distribusi data
Produksi peta untuk proyek
tertentu
Analisis spasial untuk proyek
tertentu
5. Development of
environmental indicators
used in policy-making
process.
Diunduh dari: http://sia.eionet.europa.eu/DataTerris ….. 30/9/2012
QUERY BASIS DATA (QBD)
QBD adalah SIG yang menggunakan query terhadap basis data bersama dengan
fungsi analisis spasial itu sendiri dalam usaha menjawab berbagai pertanyaan spasial
dan non-spasial yang digunakan untuk memanggil kembali data atau tabel atribut
tanpa mengubah atau meng-edit / update data yang bersangkutan.
Aplikasi GIS untuk
Sistem Query Database Tanah
Soil Database Query System adopts the WebGIS
framework to enable users to query online via
the Internet. As to the database, Soil Database
Query System applies Microsoft Access as the
database platform and refers to the structure of
SSURGO soil database to collect and archive
data. The collected data include the digital soil
maps, attribute data, etc and these data are
displayed in GIS. In addition, as the system was
being built up, the standards relevant to the soil
survey and analysis were defined to ensure the
accuracy of the survey results.
Diunduh dari: http://www.supergeotek.com/Library_2_201007_3.aspx ….. 29/9/2012
FUNGSI PENGOLAHAN CITRA DIGITAL
Fungsi pengolahan citra dijital , yaitu salah satu analisis spasial yang terkenal di
bidang SIG dan juga pengolahan citra digital (pengindraan jarak jauh) adalah
‘klasifikasi’.
Klasifikasi merujuk pada proses interpretasi citra-citra dijital (dengan bantuan sistem
komputer) hasil pengindraan jauh. Analisis ini merupakan suatu proses penyusunan,
pengurutan, atau pengelompokkan setiap pixel citra dijital multi-band ke dalam
beberapa kelas berdasarkan kriteria atau kategori objek hingga dapat menghasilkan
sebuah peta dalam bentuk raster.
Fungsi ini memiliki tujuan untuk mengekstrak pola-pola respon spektral yang
terdapat di dalam citra , misalnya kelas-kelas penutup lahan (landcover ).
Kategori fungsi ini meliputi :
1.
2.
Clustering , yakni proses klasifikasi yang digunakan untuk mengelompokkan
pixel-pixel citra berdasarkan aspek-aspek statistik (matematis) semata.
Classification , yaitu proses klasifikasi yang sama dengan clustering , tetapi
dengan tambahan pendefinisian beberapa sampel kelas atau tambahan oleh
pengguna untuk mengakomodasikan aspek-aspek variabilitas anggota-anggota
kelasnya.
Diunduh dari:
….. 29/9/2012
FUNGSI EDITING UNSUR-UNSUR SPASIAL
Fungsi editing unsur-unsur spasial, yang difungsikan sebagai layanan dalam proses
editing dataspasial terutama yang bertipe poligon.
1.
2.
3.
4.
5.
Union, Merge, atau Combine, merupakan fungsi analisis yang digunakan untuk
menggabungkan (agregasi) beberapa unsur spasial yang dipilih hingga menjadi
sebuah unsur saja.
Delete, Erase, atau Cut merupakan fungsi analisis spasial ini akan menghapus
unsur spasial yang terpilih.
Split atau Clip merupakan fungsi analisis untuk memisahkan sebuah unsur
menjadi lebih dari satu unsur spasial,
Substract untuk menghapus area yang beroverlap di antara dua unsur spasial
yang bertipe poligon,
Intersect untuk menghasilkan unsur spasial baru yang merupakan irisan dari
unsur-unsur spasial masukannya.
Diunduh dari:
….. 29/9/2012
FUNGSI ANALISIS SPASIAL TERHADAP LAYER TEMATIK
Fungsi analisis spasial terhadap layer tematik, yang terdiri
dari Dissolve (aggregate), Merge, Clip, dan Spatial Join.
Geocoding , adalah proses yang dilakukan untuk
mendapatkan suuatu lokasi unsur berdasarkan
layer referensi dan masukan string.
Overlay , yaitu analisis sapasial esensial yang
mengombinasikan dua layer tematik yang menjadi
masukannya.
Diunduh dari:
….. 29/9/2012
INTERSECT DAN UNION
Kedua jenis overlay ini
memiliki kaitan yang erat
dengan operasi logika
‘AND´ dan ‘OR´ yang
bersifat simetris.
Diunduh dari:
….. 29/9/2012
IDENTITY
Overlay jenis ini bersifat un-simetris, berbeda dengan jenis overlay
intersect dan union yang bersifat overlay.
Pada dasarnya memiliki dua layer masukan dimana layer pertama
akan dijadikan layer dasar sementara layer ke dua menjadi layer yang
akan meng-overlay layer pertama.
Contoh-contoh berikut adalah gambar yang menunjukkan perbedaan
hasil overlay akibat dari berbedanya layer yang menjadi layer dasar
dan layer yang meng-overlay layer dasar.
Diunduh dari:
….. 29/9/2012
CLIP DAN ERASE
Clip dan Erase merupakan
overlay yang mengekstraksi
objek-objek spasial dari sebuah
layer peta denganmenggunakan
layer lain (clip).
Clip bekerja seperti sebuah alat
pemotong yang mengekstrasi
objek-objek spasial dengan
menspesifikasikan layer yang
menjadi layer masukan dari
masing-masing objekobjek spasial yang terekstrasi.
Lebih jelasnya dapat dilihat pada
gambar berikut:
Diunduh dari:
….. 29/9/2012
UPDATE (KEEPBORDER, DROPBORDER)
Secara harfiah, ‘update overlay’ ini berfungsi untuk ‘meng-update´ sebagain atau
seluruh layer denganlayer lainnya.
Berikut adalah ilustrasi dari overlay jenis ini yang akan ditunjukkan pada gambar gambar.
Bagaimana cara kerja
Update
Update creates a new coverage by
overlaying two sets of features. The
features of the update coverage define
the updating extent. Update uses the
updating extent in a cut and paste
operation; update coverage features
replace the area they overlap in the
input coverage. The result is stored in
the output coverage.
Both the input and update coverages
must have polygon topology. Topology
is rebuilt for the output coverage.
Attributes are updated. Items in the
polygon feature class are merged using
the old internal number of each
polygon.
Diunduh dari: http://resources.esri.com/help/9.3/arcgisengine/java/Gp_ToolRef/coverage_tools/how_update_coverage_works.htm …..
30/9/2012
PENCARIAN SPASIAL
Pencarian Spasial (Spatial search), yaitu sejenis fasilitas “search” yang
terdapat pada DBMS standar.
Hal yang membedakannya adalah penggunaan object spasial dan
syarat geometris tertentu sebagai kunci pencarian.
Pencarian spasial untuk semua titik yang penting di dalam area segi empat
Diunduh dari: http://www.empress.com/whatsnew/techNews/May2009SpatialSearchGIS.html ….. 30/9/2012
BUFFERING
Buffering, yaitu fungsi analisis yang akan menghasilkan unsur-unsur
spasial (di dalam layer lain) yang bertipe poligon atau akan
menghasilkan data spasial baru pada zone dengan jarak atau radius
tertentu dari data spasial yang menjadi masukannya.
Data spasial titik akan memperoleh data spasial baru berupa
lingkaran-lingkaran yang mengelilingi titik-titik pusatnya.
Untuk data spasial garis akan menghasilkan data spasial baru berupa
poligon-poligon yang melingkupi garis-garis.
Demikian pula untuk data spasial poligon akan mendapat data spasial
yang baru berupa poligon-poligon yang lebih besar dan konsentris.
Diunduh dari:
….. 29/9/2012
NETWORK
Network , yaitu analisis spasial mengenai
pergerakan atau perpindahan suatu
sumberdaya (resource) dari suatu lokasi ke
lokasi yang lainnya melalui unsur-unsur buatan
manusia yang membentuk jaringan saling
terhubung satu sama lainnya.
Operasi Jaringan merupakan kumpulan operasi
spasial yang dilakukan terhadap Data Jaringan,
untuk keperluan: Pencarian jarak terpendek,
Pencarian maximum flow, Spatial search, dan
lainnya.
Data Jaringan pada dasarnya adalah tipe data
garis yang memiliki informasi topologi sehingga
dapat dilakukan penelusuran spasial.
Contoh: Jaringan Jalan, Jaringan Pipa, dan
sebagainya.
Diunduh dari:
….. 29/9/2012
NETWORK
Peta Jaringan Jalan Metro Banjarmasin
Diunduh dari: http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=1338175&page=41 ….. 30/9/2012
NETWORK
Peta aliran sungai di daerah puncak G. Merapi
Diunduh dari: pelauts.com ….. 30/9/2012
NETWORK
Peta Jalur Mudik
Lebaran
Jalur mudik Lebaran untuk
motor, tahun ini di
beberapa lokasi akan
‘dibuang’.
Tujuan membuang puluhan
ribu pengendara ini tentu
ada maksud dan tujuannya.
Supaya tidak ada
penumpukan di satu titik.
Diunduh dari: ww.otomotifnet.com/otonet/index.php/read_tematis/2012/08/15/333669/333/22/Cara-Baca-Peta-Jalur-Mudik-Lebaran-LihatWarna-Lintasan ….. 30/9/2012
REMOTE SENSING, GIS
AND
ITS APPLICATION
Md. Bodruddoza Mia
Phd Student,
Earth Resources Engineering
Kyushu University, Japan
And
Lecturer,
Department of Geology,
University of Dhaka,
Bangladesh
Definisi – PENGERTIAN
• Penginderaan Jauh (Remote sensing)
merupakan
pengumpulan (koleksi) informasi tentang suatu obyek
tanpa kontak langsung secara fisik dnegan obyek
tersebut.
• Remote Sensing is a technology for sampling
electromagnetic radiation to acquire and interpret nonimmediate geospatial data from which to extract
information about features, objects, and classes on the
Earth's land surface, oceans, and atmosphere.
(Dr. Nicholas Short)
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
60
Elemen-elemen dalam Penginderaan Jauh
1. Sumber energi atau
Illumination (A)
2. Radiasi dan Atmosfir (B)
3. Interaksi dnegan Objek
(C)
4. Pencatatan energi
dengan Sensor (D)
5. Transmission, Reception
dan Processing (E)
6. Interpretasi dan Analysis
(F)
7. Aplikasi (G)
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
61
The Electromagnetic (EM) Spectrum
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
62
Sensors
Passive sensors
•Landsat
•ASTER
•Quickbard
•Ikonos
Active Sensors
•LIDAR
•RADAR
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
63
Platforms
Platforms are:
•Ground based
•Airborne
•Spaceborne
Sensing from 1 meter to 36,000 km height
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
64
Karakteristik Sensor-platform
• Resolusi Spectral = Bgaian dari spektrum EM
yang diukur
• Resolusi resolution = smallest differences in
energy that can be measured
• Resolusi Spatial = unit area terkecil yang
diukur
• Revisit time (temporal resolution) = time
between two successive image acquisitions
over the same area
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
65
Spectral Resolution
Radiometric Resolution
8- bits
1- bit
Landsat
IKONOS
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
66
Data Penginderaan Jauh
Aerial Camera
Multispectral Satellite
Radar Satellite
Hyperspectral Sensor
Landsat/Ikonos/Quickbard
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
Hyperion
67
Gambar-gambar Satelit = Satellite Images
•
•
•
•
•
•
•
•
Keunggulan:
Kelemahan:
Meliput area luas
Efektif biaya
Efisien waktu
Multi-temporal
Multi-sensor
Multi-spectral
Mengatasi in-aksesibilitas
Ekstraksi GIS lebih cepat ready data
• Memerlukan verifikasi
lapangan
• Tidak menyediakan detainya
• Tidak cocok untuk area yang
sempit
• Memerlukan keahlian khusus
untuk mengekstraks data
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
68
Aplikasi Penginderaan Jauh
• Urbanisasi & Transportasi
– Updating peta-peta jalan
raya
– Kondisi Asphalt
– Delineasi Sawah
• Pertanian
– Analisis kesehatan
tanaman
– Precision agriculture
– Compliance mapping
– Estimasi Hasil Tanaman
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
69
Aplikasi Penginderaan Jauh
• Natural Resource Management
–
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Habitat analysis
Environmental assessment
Pest/disease outbreaks
Impervious surface mapping
Lake monitoring
Hydrology
Landuse-Landcover monitoring
Mineral province
Geomorphology
Geology
• Ketahanan Nasional
-Targeting
- Pemetaan & Monitoring Bencana
- Damage assessment
- Weapons monitoring
- Homeland security
- Navigation
- Kebijakan
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
70
Pengolahan Gambar = Image Processing
• Image Pre-Processing
- Restorasi Gambar
- Kalibrasi Sensor
- Atmospheric Corrections
- Solar Illumination Corrections
- Topographic Corrections
- Koreksi Geometrik
• Pengolahan Gambar:
- Spatial enhancement
- Spectral enhancement
- Classification
- Feature Extraction
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
71
Software Pengolahan Gambar
•
•
•
•
•
ERDAS Imagine
ENVI
ILWIS
ArcGIS
PCI Geomatica
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
72
GIS : Geographic Information System
Suatu sistem informasi yang digunakan untuk
“input, store , retrieve, manipulate, analyze
dan output” data geografis atau data
geospatial, untuk mendukung pengambilan
keputusan perencanaan dan pengelolaan
lahan, sumberdaya alam, lingkungan,
transportasi, fasilitas urban, dan catatan
administratif lainnya.
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
73
Fungsi Utama GIS
• Acquisition dan pre-prossessing Data
• Database Management and Retrieval
• Pengukuran dan analisis Spatial
• Output Grafik dan Visualisasinya
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
74
MANFAAT GIS
• Data Geospatial lebih mudah dikelola dnegan format
baku.
• Revisi dan updating lebih mudah.
• Geospatial data and information are easier to search,
analysis and represent.
• Nilai tambah produk lebih banyak.
• Geospatial data can be shared and exchanged freely.
• Productivity of the staff improved and more efficient.
• Waktu dan uang dapat dihemat.
• Keputusan yang lebih baik dapat dilakukan.
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
75
Unsur-unsur Pokok GIS
• GIS = Sistem lima bagian:
1. People
2. Data
3. Hardware
4. Software
5. Procedures
• A GIS is only as strong as its
weakest link!
Enam Fungsi GIS:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Capture data
Store data
Query data
Analyze data
Display data
Produce output.
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
76
PEMANFAATAN GIS
Bidang Kajian
Aplikasi GIS
Facilities Management
Locating underground pipes & cables,
planning facility maintenance,
telecommunication network services
Environmental and
Natural Resources
Management
Environmental impact analysis, disaster
management and mitigation
Street Network
Planning and
Engineering
Land Information
Locating houses and streets, car
navigation, transportation planning
Urban planning, regional planning,
development of public facilities
Taxation, zoning of land use, land
acquisition
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
77
PEMANFAATAN GIS
… umumnya dapat dikelmpokkan menjadi empat
kategori:
• Manajemen sumberdaya alam
» Hutan dan cagar alam
» Hidrologi
» Tambang - Minerals
• Manajemen wilayah kota dan desa
» Land Use Planning/Environmental Impact
» Public Works
» Emergency Response
» Legal Records
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
78
PEMANFAATAN GIS
• KOMERSIAL
» Analisis area pasar
» Pemilihan lokasi
» Penelusuran = Routing
• Pengelolaan Pertanian
» Data lapangan
» Pengelolaan Ternak
» Climate Change / Human
Impact
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
79
Diunduh dari: benjapan.org/wea_files/11mia.ppt ….. 29/9/2012
80
APLIKASI
SIG
DALAM
PERTANIAN
Diunduh dari:
….. 29/9/2012
GPS/GIS Applications in
Agriculture
Gary T. Roberson
Agricultural Machinery Systems
Diunduh dari: ncsu.edu/tltr/gis.roberson.ppt - ….. 29/9/2012
APLIKASI GPS/GIS
• PEMETAAN
• Guidance
– Point Guidance
– Swath Guidance
• Kontrol
– Peubah Dosis aplikasi
– Peubah kedalaman olah
tanah
– Peubah Irigasi
–
–
–
–
–
–
Sifat-ciri Tanah
Aplikasi Bahan Kimia
Prescriptions Kimia
Peta Olah Tanah
Pemetaan Hasil Tanaman
Pemetaah Gangguan
Hama
– Peta Topografi
– Peta Pertanaman
Diunduh dari: ncsu.edu/tltr/gis.roberson.ppt - ….. 29/9/2012
PEMETAAN LAPANGAN
• Data Posisi (data georeferen) dicatat dnegan
interval yang ditentukan sbeelumnya.
• Other data recorded manually or
automatically by monitor, computer, or data
logger.
• Data disajikan dnegan menggunakan GIS
dalam format peta thematik.
Diunduh dari: ncsu.edu/tltr/gis.roberson.ppt - ….. 29/9/2012
Sampling TANAH
• Georeferenced soil samples can be collected
• Metode-metode Sampling
– Grid sampling: Sampling intensif di seluruh
lapangan
– Directed sampling: sampling intensif untuk areaarea tertentu yang menjadi fokus sasaran survei
Diunduh dari: ncsu.edu/tltr/gis.roberson.ppt - ….. 29/9/2012
GRID SAMPLING
• Data collected for
each cell or point
• Multiple samples
combined into each
cell or point sample
Diunduh dari: ncsu.edu/tltr/gis.roberson.ppt - ….. 29/9/2012
Sampling Terarah
• Sampling zones
established based on
knowledge of field
• GPS used to locate
sample points.
• Area-area tertentu disampel secara
intensif, sedangkan
area lainnya
sampelnya tidak
intense.
Diunduh dari: ncsu.edu/tltr/gis.roberson.ppt - ….. 29/9/2012
PETA HASIL PERTANIAN
• Catatan variasi spasial hasil tanaman dalam
suatu area lahan usaha.
• GPS data coupled with yield data to produce
map.
– Mechanically harvested
– Hand harvested
• Alat bantu yang berguna bagi pengambilan
keputusan.
Diunduh dari: ncsu.edu/tltr/gis.roberson.ppt - ….. 29/9/2012
PETA HASIL KAPAS
Diunduh dari: ncsu.edu/tltr/gis.roberson.ppt - ….. 29/9/2012
FIELD SCOUTING
• Fields can be scouted for a variety of
pests
• Populasi hama dicatat pada peta
• Decision tools can be applied on a site
specific basis
Diunduh dari: ncsu.edu/tltr/gis.roberson.ppt - ….. 29/9/2012
Weed Map
Diunduh dari: ncsu.edu/tltr/gis.roberson.ppt - ….. 29/9/2012
Variable Rate Control
• Application rates designed for needs of small
sections of a field
• GPS menentukan posisi peralatan di lapangan
• Komputer mengontrol penggunaan data GPS
dan file-file ‘prescription’ untuk menyesuaikan
kecepatan.
Diunduh dari: ncsu.edu/tltr/gis.roberson.ppt - ….. 29/9/2012
Prescription Map
Diunduh dari: ncsu.edu/tltr/gis.roberson.ppt - ….. 29/9/2012
CONTOH - CONTOH
APLIKASI GIS.
PERTANIAN,
DLL.
CONTOH-CONTOH
Precision farming in Indian Agricultural Scenario
Baburao Dashrath kamble
Remote Sensing and Geographic Information System.
School of Advanced Technologies
Asian Institute of Technology, Thailand
Tel: +66-2-524-7525 Fax: +66-2-524-5597
Email: [email protected]
Now Modern agricultural management practices are changing from assuming homogenous fields to
attempting to address field variability by dividing the field into smaller zones and managing these
zones separately Precision agriculture has focused on the development of techniques that primarily
aid the convention farming system.( ie. tilling the soil to prepare for planting, and heavy reliance on
chemical inputs, such as pesticides and fertilizers).
The small size of farms and fields in most of Indian agriculture limits economic gains from currently
available precision farming technology, while the population density, and public concerns for the
environment, food safety and animal welfare means that those potential benefits of precision
agriculture are being given more attention.
While adoption of precision farming in wide concept has been modest in India the potential for using
precision agriculture to address environmental, food safety, animal welfare and sustainability
problems seems to be attracting political attention in India conditions.
It is not impossible to adopt Precision agriculture in India but Research efforts are needed to find
out its applicability in the Indian agricultural scenario. Current paper deals with the applicability,
opportunity of precision agriculture in India.
Diunduh dari: http://www.gisdevelopment.net/application/agriculture/overview/me05_107pf.htm ….. 29/9/2012
Precision farming in Indian Agricultural Scenario
Precision farming is characterised by
a number of sophisticated tools that
assist in monitoring variation and
managing inputs.
These include:
1. Global Positioning System (GPS) –
a referencing device capable of
identifying sites within a field;
2. Sensors and dataloggers – crop,
soil and climate information can
be monitored at a high frequency
using these technologies;
3. Geographic Information Systems
(GIS) – maps of these attributes
can be generated and analysed
using simple browsers or complex
models
PRECISION FARMING OVERVIEW
Diunduh dari: http://www.gisdevelopment.net/application/agriculture/overview/me05_107pf.htm ….. 29/9/2012
INCREASING CROP, LIVESTOCK AND FISHERY
PRODUCTIVITY THROUGH ICT
Using Remote Sensors and Similar
Tools to Measure Soil Properties
for creating digital soil maps.
Through near infrared and short-wave
infrared sensors, satellites measure spectral
reflectance in soils on the ground. Different
materials reflect and absorb solar radiation
at a variety of wavelengths (see the figure).
As a result, remote sensors can measure soil
color, texture (sand, silt, and clay), organic
matter, moisture, salinity, and absorption
processes by detecting and observing the
solar radiation reflected (orbit sensing).
Reflectance changes depending on the soil’s
contents; for example, reflectance is low in
areas with low silt content.
This technology gives researchers an
accurate assessment of soil properties to
use in GIS and computer modeling for digital
soil maps.
Source:
http://www.crisp.nus.edu.sg/~research/tutorial/optical.htm
and (a) Hoffer 1978.
Diunduh dari: http://www.ictinagriculture.org/ictinag/sourcebook/module-5-increasing-crop-livestock-and-fishery-productivity-through-ict …..
29/9/2012
INCREASING CROP, LIVESTOCK AND FISHERY
PRODUCTIVITY THROUGH ICT
Precision Farming through
Satellite Technologies
Precision farming through satellite
technology utilizes three technologies:
GPS (which can position a tractor within
a few feet in the field), GIS (which can
capture, manage, and analyze spatial
data relating to crop productivity and
field inputs), and variable rate
technology (which provides site-specific,
“on-the-fly” estimates of field inputs for
site-specific application).
The three ICTs combined provide
information that allows producers to
apply inputs, such as fertilizer and
insecticide, precisely where they are
needed
Source: GIS Development Net
Diunduh dari: http://www.ictinagriculture.org/ictinag/sourcebook/module-5-increasing-crop-livestock-and-fishery-productivity-through-ict …..
29/9/2012
INCREASING CROP, LIVESTOCK AND FISHERY
PRODUCTIVITY THROUGH ICT
Web-Based GIS for Paddy Precision Farming, Malaysia
In Malaysia, an interactive, web-based GIS provides information for
precision farming and mapping in the Sawah Sempadan rice-growing
area in Tanjung Karang, Selangor (Che’Ya et al. 2009).
The system allows farmers to access information about rice cultivation
in their area. Because it uses open-source software, the system is costeffective for users. Farmers can print variable rate fertilizer application
maps and historical data about yield per paddy lot in previous seasons.
This helps farmers analyze and reflect on the best strategy for the
coming growing season. Farmers can share information, especially on
fertilizer recommendations.
A web presence also allows policy makers to access rice information.
Diunduh dari: http://www.ictinagriculture.org/ictinag/sourcebook/module-5-increasing-crop-livestock-and-fishery-productivity-through-ict …..
29/9/2012
Applications of geographical information systems (GIS) for spatial
decision support in aquaculture
Shree S Nath, John P Bolte, Lindsay G Ross, Jose Aguilar-Manjarrez.
Aquacultural Engineering. Volume 23, Issues 1–3, September 2000, Pages 233–278.
A hierarchical
modeling scheme
with MCE and MOLA
to evaluate suitability
of locations for
aquaculture and
agriculture and
resolve associated
conflicts, in the
Sinaloa state of
Mexico
(adapted from
Aguilar-Manjarrez and
Ross, 1995).
Diunduh dari: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0144860900000510 ….. 29/9/2012
Applications of geographical information systems (GIS) for spatial
decision support in aquaculture
Shree S Nath, John P Bolte, Lindsay G Ross, Jose Aguilar-Manjarrez.
Aquacultural Engineering. Volume 23, Issues 1–3, September 2000, Pages 233–278.
A hierarchical
modeling scheme
with a MCE
approach to assess
the suitability of
locations, and
associated yield
potentials for
inland aquaculture
in Africa (adapted
from AguilarManjarrez and
Nath, 1998).
Diunduh dari: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0144860900000510 ….. 29/9/2012
Precision Farming With GIS: A fresh Method of Farming
Posted by ForestryGIS on Monday, January 9, 2012
Organic Farming
Detail harvesting delivers farmers a fresh set of tools
to assist them see as well as deal with their property,
and also to better recognize his or her garden soil
circumstances. Accurate grinding uses Geographical
Informations Systems, to split an area in to little
helpings so that you can look at the field in higher
depth.
This information enables you to decrease eco-friendly
fertilizer waste materials through providing exact info
on what kind of vitamins happen to be in the soil,
along with what are the ph of the garden soil location
is.
This can be done simply by splitting up the actual farm
directly into modest units, next analyzing your earth.
In the event the soil is way too alkaline or perhaps
citrus in one region, it may locking mechanism your
nutrients protecting against the particular plants
through ingesting these. Together with accuracy
harvesting these kinds of locations may be treatable to
offer your entire industry the consistent ph level
making it possible for better crop operations.
Diunduh dari: http://www.forestry-gis.info/2012/01/precision-farming-with-gis-fresh-method.html ….. 29/9/2012
GIS BASED CROP PRODUCTION MODEL AND ITS APPLICATIONS
Satya Priya
RMSI Pvt. Ltd., NOIDA, India. [email protected]
To address the spatial
variability, a spatial
model “Spatial-EPIC”
“(Satya et. al., 1998) was
developed based on a
crop simulation model
EPIC (Williams, J. R. and
A. N. Sharpely., 1989)
(Erosion
Productivity
Impact
Calculator).
Brief schematic presentation of modeling
Diunduh dari: http://gisdevelopment.net/application/agriculture/production/agric0008.htm ….. 29/9/2012
GIS BASED CROP PRODUCTION MODEL AND ITS APPLICATIONS
Satya Priya
RMSI Pvt. Ltd., NOIDA, India. [email protected]
Development of “spatial-epic
model”
To understand what these crop needs
are from point to point/pixel to pixel, it
is necessary to understand the
relationship between crop yield and
both controllable (such as fertiliser
nutrients) and uncontrollable (such as
soil, topography) factors.
The effect of these factors on yield is
complex and may change from point to
point within a field.
Identification of opportunities and
constraints is the task of
characterisation.
Modeling within a GIS offers a
mechanism to integrate the many
scales of data developed in and for
agricultural research.
. Physical Components of the Model.
Diunduh dari: http://gisdevelopment.net/application/agriculture/production/agric0008.htm ….. 29/9/2012
GIS BASED CROP PRODUCTION MODEL AND ITS APPLICATIONS
Satya Priya
RMSI Pvt. Ltd., NOIDA, India. [email protected]
Development of Dynamic
Adaptations & Management Loop
The original EPIC is static with respect to
management and technology. A single crop or
rotation, tillage practice, conservation
measure, crop planting and harvesting date,
and machine sequence is specified prior to an
EPIC simulation and cannot be varied during a
simulation.
The level of technology (such as plant genetic
material and efficiency, plant varieties or
cultivar, irrigation efficiencies, and so on) is
also fixed. This was one of the main
bottlenecks in the EPIC because it can not
adopt the management as per the climatic
and resources prevail in temporal time scale.
Therefore, the “Spatial-EPIC” carries a
component where all these management and
technologies practices have been made
dynamic.
. Modelling Linkage Diagram.
Diunduh dari: http://gisdevelopment.net/application/agriculture/production/agric0008.htm ….. 29/9/2012
USING REMOTELY SENSED DATA AND GIS TO IMPROVE FARM
PLANNING AND PRODUCTIVITY
Darryl Woodrow
National GIS Manager, Airesearch Mapping Pty Ltd.
11 Hi-Tech Ct, Technology Park. Eight Mile Plains QLD 4113
Ph. 07 3841 3433 Fax. 07 38413466. [email protected]
Precision Farming is one of the latest developments in managing returns from farm assets.
Using a Geographic Information System (GIS), analysis of an entire farm can be made
down to sub-paddock regions. Information such as soil, slope, aspect and rainfall can all be
analysed to develop a picture of the characteristics of each parcel of land. Characteristics
of one parcel can be compared to others to determine why yields and costs incurred vary
from one location to another.
However, is this all encompassing? .Are there ways we can improve our decisions?
With the combination of remotely sensed data (satellite imagery, aerial photography, plus
others) and GIS, decisions on farm management can be made to maximise returns and
reduce costs.
Imagery can be used to determine the health and vigor of crops and assist in determining
growth rates. Informed decisions can then be made on the productivity of various parcels.
Action can be taken to improve areas that are not performing.
Yield returns can be calculated and risk assessments made for the viability of any parcel of
land. Long-term strategies can be formed with confidence that the information being used
is the best available. With the information determined from imagery the harvest could be
planned to maximise yields over the entire farm.
Diunduh dari: http://www.regional.org.au/au/gia/08/259woodrow.htm….. 29/9/2012
USING REMOTELY SENSED DATA AND GIS TO IMPROVE FARM
PLANNING AND PRODUCTIVITY
Darryl Woodrow
National GIS Manager, Airesearch Mapping Pty Ltd.
11 Hi-Tech Ct, Technology Park. Eight Mile Plains QLD 4113
Ph. 07 3841 3433 Fax. 07 38413466. [email protected]
The Benefits of Remote Sensing to Agriculture
Applications of remote sensing in agriculture may only be limited by a persons
imagination. Current applications are designed to provide the farmer with timely
information about crop progress.
The following are just some of the benefits that can be gained from the use of
remote sensing.
1. Early identification of crop health and stress
2. Ability to use this information to do remediation work on the problem
3. Improve crop yield
4. Crop yield predictions
5. Reduce costs
6. Reduce environmental impact
7. Crop management to maximise returns through the season
8. Crop management to maximise returns during harvest time.
Diunduh dari: http://www.regional.org.au/au/gia/08/259woodrow.htm….. 29/9/2012
USING REMOTELY SENSED DATA AND GIS TO IMPROVE FARM
PLANNING AND PRODUCTIVITY
Darryl Woodrow
National GIS Manager, Airesearch Mapping Pty Ltd.
11 Hi-Tech Ct, Technology Park. Eight Mile Plains QLD 4113
Ph. 07 3841 3433 Fax. 07 38413466. [email protected]
The precision farming approach to
crop production may be viewed as a
four step process .
Using data obtained through GIS, GPS and
imagery many functions can be planned
from the start of the crop.
Seeding rates across the field can be
varied to allow for better plant growth.
Seeding rates and hence yield rates can
be maximised according to soil conditions.
The application of fertilizers and
insecticides can be varied in much the
same rate across the field as seeding
rates.
Harvesting equipment can be equipped
with services that measure the yield.
Combined with GPS a yield map can be
produced to show variations in yield.
The cyclic nature of the precision farming
approach..
Diunduh dari: http://www.regional.org.au/au/gia/08/259woodrow.htm….. 29/9/2012
REMOTE SENSING AND GIS APPLICATIONS FOR AGRICULTURE
Rajesh Solomon Paul and K.S. Siva Subramanian
Remote Sensing and GIS applications for agriculture can be
classified as:
1. Creation of Agricultural Information System, by combining
information derived from source satellite images and data
collected from other sources
2. Agricultural Information based applications such as, insurance,
commercial distribution studies of seeds, pests and fertilizers
3. Agricultural Livelihood or Commercial Enhancement Studies,
such as, land development, agricultural risk mitigation studies,
watershed management etc
Diunduh dari: http://www.gisdevelopment.net/proceedings/mapindia/2006/agriculture/mi06agri_136.htm
REMOTE SENSING AND GIS APPLICATIONS FOR AGRICULTURE
Rajesh Solomon Paul and K.S. Siva Subramanian
. Application of RS and GIS in agriculture.
Diunduh dari: http://www.gisdevelopment.net/proceedings/mapindia/2006/agriculture/mi06agri_136.htm
REMOTE SENSING AND GIS APPLICATIONS FOR AGRICULTURE
Rajesh Solomon Paul and K.S. Siva Subramanian
Agriculture data for fertilizer
distribution companies
Different crops and agricultural fields
require different types and amount of
fertilizer. It is often observed that there
is either a shortage or over supply of
certain fertilizer in the market. This
happens due to lack of information on
agricultural fields.
Analyzing landuse, land capability, soil
characteristics and farmer’s interest
one can estimate the fertilizer
requirement for a particular area.
. GIS analysis for assessment of fertilizer
requirement.
Diunduh dari: http://www.gisdevelopment.net/proceedings/mapindia/2006/agriculture/mi06agri_136.htm
REMOTE SENSING AND GIS APPLICATIONS FOR AGRICULTURE
Rajesh Solomon Paul and K.S. Siva Subramanian
SISTEM INFORMASI BERBASIS
WEB
In order to provide complete
information to the farmers, traders and
consumers - web GIS* has been
effectively used and easily accessed
through Internet from any part of the
world. This system includes
information about the crop varieties,
farm management practices, markets,
current prices and weather related
information amongst others.
The concept of e-chaupal of ITC helps
farmers to sell their produce directly
and thereby fetch good returns.
Farmers can send on-line queries
related to crops, markets, and crop
management practices through various
centers.
. Components of web-GIS for agriculture.
Diunduh dari: http://www.gisdevelopment.net/proceedings/mapindia/2006/agriculture/mi06agri_136.htm
SATELLITES AND MAPS IN AFRICAN AGRICULTURAL
DEVELOPMENT
Christopher Legg, “Independent
Remote Sensing and GIS Consultant”
They will be describing the use of GPS technology,
satellite-derived public domain data sets and
geographic information systems in planning and
managing agricultural development projects in SubSaharan Africa.
Agriculture in Sub-Saharan Africa has evolved
over centuries to provide food and income for
mainly rural populations in a very wide range
of environments, from desert to rain forest and
from coastal lowlands to plateaux and
mountains.
..
Diunduh dari: http://bscia-bsba.org.uk/ai1ec_event/satellites-and-maps-in-african-agricultural-
CROP MONITORING FOR SELENGE BASIN USING RS AND GIS
Sh. Munkhtuya1, B. Oyuntulkhuur2
1GIS
Specialist, Information and Computer Center
Specialist, Land Management Agency
Ministry for Nature and Environment of Mongolia
Khudaldaany Str – 5, Ulaanbaatar 11, Mongolia. [email protected]
2GIS
Mongolia has very extreme continental and dry windy
climate and it locates in high altitude, specially the
area 80 percents of the country locates in altitude
more than 1000 m above sea level. Mongolian
economy and agricultural activities are highly
dependent from climate and its change.
Approximately 800 thousand hectares of the territory
is crop land.
In the past, mapping of agricultural land has limited
the applications of aerial photographs and field study.
The existing agricultural maps made in 1980’s. As an
old aerial photographs and maps are unsuitable for
updating or preparing new detailed land use maps
and they do not satisfy farmers and government
requests any more. Mongolian farmers need currents
status of crop parcel map and by these reason we try
to demonstrate possibility of crop parcel mapping
using RS and GIS to decision makers.
Satellite remote sensing technique is a powerful tool
for agriculture monitoring. .
Diunduh dari: http://www.gisdevelopment.net/application/agriculture/production/agric0009pf.htm ….. 30/9/2012
. Remote Sensing Applications for Agriculture and Land Use
Management and Mapping
Posted on September 11, 2011 by Auracle Geospatial Science, Inc.
A satellite remote sensing process
as applied to agricultural
monitoring processes.
The sun (A) emits electromagnetic
energy (B) to plants (C).
A portion of the electromagnetic
energy is transmitted through the
leaves.
The sensor on the satellite detects
the reflected energy (D).
The data is then transmitted to the
ground station (E).
The data is analyzed (F) and
displayed on field maps (G).
..
Diunduh dari: http://auracle.ca/news/?p=80 ….. 30/9/2012
Sebaran spatial penggunaan lahan di sepanjang Kali Konto, Pujon
Diunduh dari: foto: smno-konto-nop2012